芫エネルギー宇宙線源の系統的研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11203101
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 湯田 利典 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (60092368)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 嘉昭 甲南大学, 理工学部, 教授 (70068112) ; 村木 綏 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (70013430) ; 荒船 次郎 大学評価・学位授与機, 構, 副機構長 (80013415) ; 大西 宗博 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (10260514) ; 堀田 直己 宇都宮大学, 教育学部, 助教授 (60157039)
• Keywords: チベット / 宇宙線放射天体 / 高エネルギー宇宙線 / 空気シャワー観測装置 / 太陽中性子望遠鏡 / ガンマ線点源 / カニ星雲 / 活動銀河核

Research Abstract

特定領域研究B「チベットにおける高エネルギー宇宙線放射天体の研究」の総括班であり、この下で4つの計画研究を実施している。
研究項目A「高エネルギー宇宙線放射天体」:計画研究A01「10TeV領域ガンマ線放射天体の研究」、及び計画研究A02[Knee領域一次宇宙線の研究]
研究項目B「太陽活動期の高エネルギー宇宙線」:計画研究B01「高エネルギー宇宙線による太陽磁場変動の研究」、及び計画研究B02[太陽フレア中性子による粒子加速の研究]
この計画実施のために、中国と共同でチベットの羊八井(標高4300皿)に面積約4万平方キロメートルの高感度空気シャワー観測装置及び太陽中性子望遠鏡を設置し、高エネルギー宇宙線の観測を行っている。現在の装置は、平成11年度から順調に稼動している。今年度は空気シャワー観測装置拡張のためのデータ収集システムの改良と全検出器のキャリブレーションを行った。
昨年3月からフレア状態になった活動銀河核Mrk421からのガンマ線はこのアレイでも順調に観測され、RXTE衛星によるX線データとの相関もきれいに得られた。この期間におけるガンマ線のエネルギースペクトルも観測され、20TeV近辺まで真っ直ぐに延びているようである。Knee領域の一次宇宙線中の1000TeV以上のプロトンのスペクトルを求めた。太陽の影についても順調に観測が行われ興味ある結果が得られつつある。まず、太陽が活動期に入った98年ころから影は急に見えにくくなり最盛期の2000年には非常に小さくなった。2000年ころから再び大きくなりそうである。これらの結果は昨年8月ドィッのハンブルグで開催された第27回宇宙線国際会議で発表された。また、9月24日には太陽フレアに伴う中性子も観測された。これは、今まで得られたイベントと違って、硬X線の観測が見られず、またX線の強度もX2クラスとそれほど大きくないのが特徴である。以上、全ての計画研究は相互の緊密な協力のもとに順調に進行している。今年の秋に空気シャワー装置の拡張が予定通り行われる。昨年の秋には、中国側の代表者他を日本に招聰し、今後の計画についての議論を行った。今年度はチベット現地に共同実験のために7名(13人・月)の研究者を派遣した。

Research Products

• [Publications] M.Amenomori et al.: "Multi-TeV gamma-ray observation of several strong outbursts of Mrk42l during 2000 and 2001 with the Tibet AS array"Proceedings of the 27th International Cosmic Ray Conference, 2001, Hamburg. 6. 2661-2664 (2001)
• [Publications] M.Amenomori et al.: "Sun's shadow in a high state of solar activity detected with the Tibet air shower array"Proceedings of the 27th International Cosmic Ray Conference, 2001, Hamburg. 9. 3795-3798 (2001)
• [Publications] H.Tsuchiya et al.: "Arrival of solar neutrons from large zenith angle"Proceedings of the 27th International Cosmic Ray Conference, 2001, Hamburg. 8. 3056-3059 (2001)
• [Publications] M.Amenomori et al.: "The primary proton spectrum between 200 and 1000 TeV observed with the Tibet burst detector and air shower array"Physical Review. D62. 112002-1-112002-13 (2000)
• [Publications] M.Amenomori et al.: "A study of the shadowing of galactic cosmic rays by the Sun in a quiet phase of solar activity with the Tibet AS array"The Astrophysical Journal. 541. 1051-1058 (2000)
• [Publications] M.Amenomori et al.: "Detection of multi-TeV gamma rays from Markarian 501 during an unforseen flaring state in 1997 with the Tibet AS array"The Astrophysical Journal. 532. 302-307 (2000)